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步进电机与伺服电机的差异

2017-05-04 11:52分类:电工考证知识 阅读:

 

步进电机和沟通伺服电机功用比照
步进电机是一种离散运动的设备,它和现代数字操控技能有实在质的联络。在如今国内的数字操控体系中,步进电机的运用十分广泛。跟着全数字式沟通伺服体系的呈现,沟通伺服电机也不断添加地运用于数字操控体系中。为了习气数字操控的翻开趋势,运动操控体系中大多选用步进电机或全数字式沟通伺服电机作为施行电动机。尽管两者在操控办法上类似(脉冲串和方向信号),但在运喫苦用和运用场合上存在着较大的区别。现就二者的运喫苦用作一比照。
一、操控精度纷歧样
两相混合式步进电机步距角通常为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角通常为0.72 °、0.36°。也有一些高功用的步进电机步距角更小。如四通公司出产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)出产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
沟通伺服电机的操控精度由电机轴后端的旋转编码器确保。以松下全数字式沟通伺服电机为例,关于带规范2500线编码器的电机而言,因为驱动器内部选用了四倍频技能,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。关于带17位编码器的电机而言,驱动器每接纳217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性纷歧样
步进电机在低速时易呈现低频振荡景象。振荡频率与负载状况和驱动器功用有关,通常以为振荡频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的作业原理所挑选的低频振荡景象关于机器的正常作业十分倒运。当步进电机作业在低速时,通常应选用阻尼技能来打败低频振荡景象,比方在电机上加阻尼器,或驱动器上选用细分技能等。
沟通伺服电机作业十分平稳,即便在低速时也不会呈现振荡景象。沟通伺服体系具有共振按捺功用,可包含机械的刚性短少,而且体系内部具有频率解析机能(FFT),可查看出机械的共振点,便于体系调整。
三、矩频特性纷歧样
步进电机的输出力矩随转速添加而降低,且在较高转速时会急剧降低,所以其最高作业转速通常在300~600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出,即在其额外转速(通常为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额外转矩,在额外转速以上为恒功率输出。
四、过载才调纷歧样
步进电机通常不具有过载才调。沟通伺服电机具有较强的过载才调。以松下沟通伺服体系为例,它具有速度过载和转矩过载才调。其最大转矩为额外转矩的三倍,可用于打败惯性负载在主张顷刻间刻的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载才调,在选型时为了打败这种惯性力矩,通常需求挑选较大转矩的电机,而机器在正常作业时期又不需求那么大的转矩,便呈现了力矩糟蹋的景象。
五、作业功用纷歧样
步进电机的操控为开环操控,主张频率过高或负载过大易呈现丢步或堵转的景象,接连时转速过高易呈现过冲的景象,所以为确保其操控精度,应处理好升、降速疑问。沟通伺服驱动体系为闭环操控,驱动器可直接对电机编码器反响信号进行采样,内部构成方位环和速度环,通常不会呈现步进电机的丢步或过冲的景象,操控功用更为牢靠。
六、速度照料功用纷歧样
步进电机从接连加快到作业转速(通常为每分钟几百转)需求200~400毫秒。沟通伺服体系的加快功用较好,以松下MSMA 400W沟通伺服电机为例,从接连加快到其额外转速3000RPM仅需几毫秒,可用于央求活络启停的操控场合。
综上所述,沟通伺服体系在很多功用方面都优于步进电机。但在一些央求不高的场合也常常用步进电机来做施行电动机。所以,在操控体系的方案进程中要归纳思考操控央求、本钱等多方面的要素,选用恰当的操控电机。
1.啥是步进电机?
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的施行安排。粗浅一点讲:当步进驱动器
接纳到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向翻滚一个固定的视点(及
步进角)。您能够通过操控脉冲个数来操控角位移量,然后抵达准判定位的意图;
一同您能够通过操控脉冲频率来操控电机翻滚的速度和加快度,然后抵达调速的
意图。
2.步进电机分哪几种?
步进电机分三种:永磁式(PM) ,反响式(VR)和混合式(HB)
永磁式步进通常为两相,转矩和体积较小,步进角通常为7.5度 或15度;
反响式步进通常为三相,可结束大转矩输出,步进角通常为1.5度,但噪声和振
动都很大。在欧美等兴隆国家80年代已被挑选;
混合式步进是指混合了永磁式和反响式的利益。它又分为两相和五相:两相步进
角通常为1.8度而五相步进角通常为 0.72度。这种步进电机的运用最为广泛。
3.啥是坚持转矩(HOLDING TORQUE)?
坚持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有翻滚时,定子锁住转
子的力矩。它是步进电机最首要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩靠近
坚持转矩。因为步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速
度的增大而改动,所以坚持转矩就变成了衡量步进电机最首要的参数之一。比方,
当咱们说2N.m的步进电机,在没有分外阐明的状况下是指坚持转矩为2N.m的步
进电机。
4.啥是DETENT TORQUE?
DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的状况下,定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE 在国内没有一同的翻译办法,简略使咱们发作误解;因为
反响式步进电机的转子不是永磁资料,所以它没有DETENT TORQUE。
5.步进电机精度为多少?是不是累积?
通常步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
6.步进电机的表面温度容许抵达多少?
步进电机温度过高首要会使电机的磁性资料退磁,然后致使力矩降低乃至于失步,
因而电机表面容许的最高温度应取决于纷歧样电机磁性资料的退磁点;
通常来讲,磁性资料的退磁点都在摄氏130度以上,有的乃至高达摄氏200度以
上,所以步进电机表面温度在摄氏80-90度彻底正常。
7.为啥步进电机的力矩会随转速的添加而降低?

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